cosh-1/h2，h2cos
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|为了鼓励讨论和分享，请在阅读文章前点击“关注”。为了回报您的支持，我们每天都会更新优质内容。随着世界经济的快速发展，地球上化石燃料的数量急剧减少，而具有能量密度高、无污染等优点的氢已成为可再生能源。迫切需要探索新的可再生能源。它已经成为。它具有能量密度高、无污染等优点，被认为是最有希望替代传统化石燃料的能源载体。
由于大部分氢并不是以游离状态存在，因此必须通过各种途径获得氢，然而获得氢的方法有很多，但都消耗大量能源，并造成环境污染，存在一个问题。水电解制氢具有简单、高效、无污染等优点，是最成熟的制氢方法之一。
催化剂制备工艺催化剂制备流程图首先将一定尺寸的碳布（CC）用硝酸和硫酸的混合酸超声处理，产生含有许多羧基的亲水表面，并将碳置于氯上。做。氧化钴和尿素的混合溶液，即有刺的碱式碳酸钴，在90C 下生长。
用纯水洗涤后，将碱式碳酸钴与铁氰化钾进行阴离子交换引入铁元素，将得到的铁氰化钴在硫化氢还原中高温退火，得到钴和二氧化铁。硫化物复合改性碳布（CoS2/FeS2/CC）
水热合成时间的优化基于水热时间对合成催化剂的形貌有显着影响，我们首先对水热反应时间进行优化。结果表明，HER随着水热时间的逐渐延长而增加。性能逐渐提高，可能是由于随着时间的推移，表面生长的催化剂数量增加。
然而，当时间增加到8 h时，HER性能并没有太大改善，甚至初始过电势也出现了较大的负移。水热时间为8 h/CC合成的钴和二硫化铁复合样品（CoS2/FeS2）的起始电位较低，因此选择水热时间8 h作为最佳时间并继续进行后续实验。
离子交换时间的优化前驱体与铁氰酸盐之间的离子交换时间也是影响催化剂活性的重要因素，并且随着离子交换时间的增加，所制备的催化剂的析氢引发电位逐渐降低。活动量会逐渐增加。
当阴离子交换反应时间为2 h时，所制备的CoS2/FeS2/CC催化剂的起始电位最低，当电流密度达到100 mAcnf2时所需的过电位仅为-0.2 V左右。
随着离子交换时间的不断增加，样品的HER性能下降，因为离子交换过程对催化剂形貌影响很大，而微观形貌是影响催化剂性能的重要因素，我猜这是因为一个元素。催化剂内部的活性位点。
扫描电镜（SEM）观察不同离子交换时间得到的产物形貌表明，随着离子交换时间的增加，刺状碱式碳酸钴上出现的颗粒数量增多，可以看到。
当交换时间为2小时时，保持了独立的脊柱状结构，催化剂的比表面积较大，但当交换时间为3小时时，部分直立的脊柱状形态崩溃，比表面积增大。催化剂的表面积大，可以看到表面积更大。由于面积减小，催化性能略有降低。
水电解涉及两个电极反应：阴极的析氧反应和阳极的析氧反应，但反应速率受到过电压的极大抑制，因此降低电极反应的过电压是一个重要的问题。水电解问题。
对于阴极析氢反应，催化性能较好的催化剂主要是铂基贵金属、过渡金属及其硫磷化物和非金属。
尽管铂基贵金属催化剂在降低电极析氢反应过电位方面具有优异的效果，但其高成本和低存储限制了其广泛应用。
非金属催化剂虽然成本便宜，但其催化性能明显逊色于金属催化剂，过渡金属催化剂储量丰富、价格便宜、催化性能与金属催化剂相当，是大规模制氢的理想选择。是一种催化剂。向贵金属催化剂的良好过渡金属催化剂一般具有析氢过电势低、塔菲尔斜率低、稳定性好的优点。
在该实验中，通过水热反应在高导电碳布上生长具有高比表面积的碱式碳酸钴，并将其倒入铁氰化钾溶液中以去除铁元素。阴离子交换策略介绍经过硫化氢退火，在碳布上得到钴和铁的双金属二硫化物。
可以看出，相比于简单的二硫化钴，铁元素的引入对于提高催化活性起到了重要作用。
实验结果表明，所制备的催化剂具有许多作为催化反应活性位点的晶格缺陷，表现出优异的催化性能，酸中的阴极极化曲线表明所制备的催化剂在制氢反应中是有效的。这表明它具有抵抗力具有优良的催化作用。
实验部分实验设备KQ218超声波清洗机（昆山昆山超声仪器有限公司）、TF-55035C-1管式加热炉（美国Thermo公司）、X射线衍射检测仪（美国飞利浦）、IKA磁力搅拌器（广州）广州易科实验室技术有限公司），单板分析天平（北京赛多利斯仪器有限公司，北京）。
101系列电热恒温数显鼓风干燥箱（上海业拓仪器有限公司）、S4800场发射扫描电子显微镜（日本Fitachi）、JEOL2000投影电子显微镜（美国FEI）。
232 以饱和甘汞电极为参比电极（上海仪表电科仪器有限公司，上海）；Cffl 电化学分析仪（上海晨华仪器有限公司，上海）；BCD-196TDSA 海尔冰箱（青岛海尔）有限公司，有限公司，青岛）；多模式原子力显微镜（布鲁克，德国）；和X射线光电子能谱（U1VAC-PHI，日本）。
实验试剂：尿素（CO(NH2)2，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海）；铁氰化钾（K3Fe(CN)6，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海）；氯化钴（CCl2，分析纯，上海国药化学试剂有限公司）。
无水乙醇（C2H60，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海），浓硫酸（H2S04，98%，沉阳历城化工厂，沉阳），浓盐酸（HC1，37%，沉阳历城化工厂） ）），深圳）；浓硝酸（HN03，65%，国药化学试剂有限公司，上海）；碳布（CC，深圳纳港有限公司）。
催化剂的制备1 基材预处理：1cm2cm碳布（CC）分别用丙酮、乙醇、去离子水超声处理10分钟，60空气干燥，干燥后的碳布（CC）加入浓硝酸将浓硫酸(Vhn3:VpSO4=1:3)加入混合液中，继续超声2小时。
碱式碳酸钴的合成碱式碳酸钴(Co(CO3)g·5(H)0.11H2O/CC)采用低温水热法合成。
以下是具体步骤：将碳布(CC) 浸入含有15 ml 0.1 mol I:1 氯化钴(CoCl2) 溶液和15 ml 3.12 wt% 尿素(CO(NH2) ) 的反应容器中。 2）将溶液放入烘箱中，90恒温反应8小时，合成铁氰化钴（Co2Fe(CN)62H2O/CC），将碱式碳酸钴生长的碳布与0.1mol/l的用碱式碳酸钴生长的碳布。浸入溶液中。在钾溶液中进行阴离子交换，反应条件为60。
将得到的铁氰化钴(Co2Fe(CN)6.2H2O/CC)用去离子水洗涤3次，并在60烘箱中干燥。将由材料（CoS2/CC、CoS2/FeS2/CC）合成的（Co(CO3)a5(OH).0.11H2O/CC）置于管式炉中。
二硫化钴(COS2/CC)是在硫化氢(H2S)气氛中450退火10分钟得到的。加热速率为10Cmiif1。用同样的方法，用2.2.2.3中得到的铁氰化钴代替前驱体。 (Co2Fe(CN)62H2O/CC) 形成钴和二硫化铁的络合物(CoS2/FeS2/CC)。
所有电化学测试过程均在标准三电极系统中进行。在该系统中，工作电极是其上生长有催化剂的碳布，对电极和参比电极分别是铂片和饱和甘汞电极。
在用氮气饱和的0.5 mol/l 硫酸溶液中测试极化。扫描速率为5 mVs。没有特殊说明。所有偏振曲线均经过90% IR 校正。
参考文献：[1]BardAJ, FaulknerLR.ElectrochemicalMethods:FundamentalsandApplications, 2nd edition[J], Journal of Chemical Education, 2001, 60(1):669-676.
[2]MoralesguioCG StemLA, HuX. 电化学制氢纳米结构加氢催化剂[J], 化学会评论， 2014, 43(18):6555-6569.